處理高溫高濕氣體的方法之間接空冷

間接空冷是以空氣作為冷源，通過(guò)金屬界壁傳熱而使高溫氣體降溫的一種冷卻方式。室外高溫?zé)煿鼙旧砭褪且粋€(gè)自然空冷換熱器，只是降溫效果較差。將大口徑管換成小口徑管,將管簇結(jié)構(gòu)改成板式結(jié)構(gòu)，將自然空冷變?yōu)闄C(jī)力空冷是提高間接空冷降溫效果的有效方法,據(jù)此開(kāi)發(fā)了自然對(duì)流空冷器、機(jī)力空冷器、折板式空冷器、聲波清灰型空冷器等多種產(chǎn)品。由于這種間接空冷方式不會(huì)改變和影響煙氣的成分和品質(zhì)，安全可靠，因而在低溫段（W500T）得到廣泛應(yīng)用。

（1）自然對(duì)流冷卻器自然對(duì)流冷卻器是一種最簡(jiǎn)單的間接空冷設(shè)備，基本型式如圖9-1所示。通常做成兩組管簇倒U形布置，管內(nèi)通高溫氣體，管徑?200~800mm,設(shè)計(jì)流速14~18m/s,管外靠自然風(fēng)對(duì)流冷卻，下端設(shè)集氣箱兼作貯灰斗，中間設(shè)旁通管及調(diào)節(jié)閥。

管簇式自然對(duì)流空冷器的換熱性能與煙氣溫度、管徑、管內(nèi)外流速以及管內(nèi)結(jié)灰程度等因素有關(guān)，受室外自然風(fēng)的條件限制，傳熱系數(shù)偏低，工程實(shí)測(cè)值為10.5~15W/（m²-K）。冷卻器體積大，耗鋼量多，一般用于300Y以下的低溫段冷卻。

（2）強(qiáng)制吹風(fēng)管式冷卻器“強(qiáng)制吹風(fēng)”是對(duì)“自然對(duì)流”的革新，旨在增強(qiáng)管簇外表面的氣流沖刷效應(yīng)，提高傳熱性能。強(qiáng)制吹風(fēng)管式冷卻器選用較小的冷卻管（常用?108~159mm）,可叉排布置，如圖9-2a所示；采用多臺(tái)軸流風(fēng)扇并聯(lián)吹送使冷風(fēng)橫掠管簇，平均流速為8~12m/s；通過(guò)調(diào)節(jié)軸流風(fēng)扇運(yùn)行臺(tái)數(shù)來(lái)控制冷卻器出口煙氣溫度。

與自然對(duì)流相比，強(qiáng)制吹風(fēng)冷卻器的傳熱系數(shù)可以提高40%-60%,工程實(shí)測(cè)值為16~25W/（m²?K）,從而減少冷卻器體積和耗鋼量。但縮小管徑易導(dǎo)致冷卻管內(nèi)積灰，因此必須采取有效的清灰措施。

（3）強(qiáng)制吹風(fēng)板式冷卻器“板式”是對(duì)“管式”的改進(jìn)，旨在進(jìn)一步改善換能邊界條件，防止壁面積塵。板式冷卻器換熱段采用厚3mm鑰鋼板（16Mo）制造，可軋成折板形，縱向走煙氣，板間距約100mm,橫向走空氣，板間距約40mm,用拉桿定位，如圖9-2b所示。薄形鑰鋼板受煙氣流沖刷引起微振，具有自清灰功能，并借助頂部進(jìn)氣室所設(shè)聲波清灰器的定期清灰作用，可以控制冷卻器在低阻力（W900Pa）工況下運(yùn)行。冷卻空氣的折板通道有利于提高換熱性能，與管式冷卻器相比，冷卻效果更加穩(wěn)定可靠，維護(hù)工作量大為減少。